JP4782458B2 - 植物根寄生植物の防除方法 - Google Patents

Description

本発明は、植物根寄生植物の発芽刺激物質を含有する製剤を用いた植物根寄生植物の防除方法に関する。

植物根寄生植物であるストライガ（例えば、Striga hermonthica、S. asiatica、S. gesnerioides）、オロバンキ（例えば、Orobanche crenata、 O. ramosa、 O. cumana、O. aegyptiaca、 O. minor）などの植物根寄生植物は、アフリカ、西南アジア、欧州、豪州などでみられる。これらの植物は、主要作物の根に寄生し、作物の生育を妨げることにより、農業生産に甚大な被害を与えている。ストライガはイネ科植物（ソルガム、トウモロコシ、ミレット）等、オロバンキはナス科植物（トマト、タバコ）、キク科植物（ヒマワリ）等を宿主として寄生する。この寄生のメカニズムは、乾燥した上記寄生植物の種子が土壌において吸水した後、宿主である被寄生植物の根からの発芽刺激物質を感受して発芽し、宿主の根に寄生することであると報告されている（非特許文献１）。

従って、ストライガやオロバンキの防除方法の一つとして、宿主となる植物を播種する前の土壌に発芽刺激物質を散布し、土壌中の根寄生植物種子を強制的に発芽させ、周囲に宿主がないために、枯死に至らしめるという方法が提案されている（非特許文献１）。この方法は、上記寄生植物が宿主に寄生することなく、独立しては生存できないことを利用している。この発芽刺激物質としては、ストリゴール、ソルゴラクトン、アレクトール、オロバンコール、ジャスモン酸、ブラシノライド、ブラシノステロイド（カスタステロン等）、ククルビン酸、ジヒドロソルゴレオン、コチレニン、フシコクシン、ＧＲ−７、ＧＲ−２４、ニーメゲン−１などが挙げられる。これらの中でも、下記の天然物であるストリゴールおよびソルゴラクトン、ならびに合成物であるＧＲ−７およびＧＲ−２４の活性が高いことが知られている。

非特許文献２および３には、ＧＲ−７もしくはＧＲ−２４をアセトン懸濁液もしくは粉剤として各々土壌に散布した研究例があるが、高温下、アルカリ性土壌中でこれらの物質が急速に分解したことが報告されている。これらの発芽刺激物質はエノールエーテル部分を有しており、この結合部分が水分存在下で分解して活性を失うため、さらに、このエノールエーテル部分が太陽光で分解して活性を失うためであると考えられる。

その為、上述の物質によって植物根寄生植物を枯死させるという防除方法は、実際には実施が難しいと考えられている。
特開昭５２−１４８６３５号公報 特開平０４−１３４００２号公報 特開２００３−４７４３２号公報 Root Research, 2003, 12, 51 Weed Research, 1987, 27, 173 Weed Research, 1988, 28, 1 Phytochemistry, 2003, 62, 1115 J. Org. Chem., 1985, 50, 628 J. Agric. Food Chem., 1992, 40, 1230

上述の通り、植物根寄生植物の被害が特に発展途上国で甚大であり、農業生産性を向上させるためには、植物根寄生植物を防除する方法が望まれている。本発明の目的は、植物の発芽刺激物質を安定に含有する製剤であって、土壌に散布後、植物根寄生植物の種子が休眠から醒める時にあわせて発芽刺激物質の放出を開始し得る製剤を用いて、植物根寄生植物を防除する方法を提供することにある。

本発明者らは、上記した目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成するに至った。

本発明の植物根寄生植物の防除方法は、植物根寄生植物の発芽刺激物質を含み、該発芽刺激物質の放出を制御し得る製剤を植物栽培土壌に散布する工程を包含する。

好適な実施態様においては、上記製剤は、水との接触から２〜１０日後に該発芽刺激物質の放出を開始する性質を有する。

好適な実施態様においては、上記製剤は遮光性製剤である。

好適な実施態様においては、上記製剤は、シームレスカプセル、軟カプセル、硬カプセル、錠剤、顆粒剤、ビーズ、キューブ、およびシートでなる群から選択される少なくとも１種の製剤である。

好適な実施態様においては、上記製剤の表面部分は架橋処理または被覆処理されている。

本発明の方法に用いられる製剤を植物栽培土壌に散布し、水分と接触させることにより、所定の時期に該発芽刺激物質を放出させることが可能となる。このことにより、植物根寄生植物の種子が休眠から醒める時にあわせて発芽刺激物質の放出を開始させることが可能となり、植物根寄生植物の種子を発芽させ、発芽した種子を枯死させることができる。従って、本発明の方法により、植物根寄生植物を容易に防除することが可能となり、植物根寄生植物による農業生産の被害を効果的に阻止し得る。

以下に、本発明の方法に用いられ得る製剤、および該製剤を用いた植物根寄生植物の防除方法について、順次説明する。

（１）植物根寄生植物の発芽刺激物質を含む製剤
本発明の方法に用いられ得る製剤は、植物根寄生植物の発芽刺激物質を含み、該発芽刺激物質の放出を制御し得る製剤である。この製剤は、通常、水が実質的に存在しない状態においては該発芽刺激物質を安定に保持し、かつ水との接触により該発芽刺激物質を放出する性質を有する。この製剤は、好ましくは、水との接触により所定時間後、例えば２〜１０日間に該発芽刺激物質の放出を開始する。このように、含有される発芽刺激物質の放出が制御される。このような製剤の形態は特に限定されないが、シームレスカプセル、軟カプセル、硬カプセルなどのカプセル剤；錠剤；顆粒剤；ビーズ；キューブ；シートなどの形態であり得る。

（１．１）植物根寄生植物の発芽刺激物質
植物根寄生植物の発芽刺激物質としては、ストライガ科およびオロバンキ科の植物の発芽刺激物質が好適であり、それには、ストリゴール、ソルゴラクトン、アレクトール、オロバンコール、ジャスモン酸、ブラシノライド、ブラシノステロイド（カスタステロン等）、ククルビン酸、ジヒドロソルゴレオン、コチレニン、フシコクシン、ＧＲ−７、ＧＲ−２４、ニーメゲン−１などが挙げられる。これらの中でも、天然物であるストリゴールおよびソルゴラクトン、ならびに合成物であるＧＲ−７およびＧＲ−２４の活性が高いため、特に好適である。ストリゴール、ソルゴラクトン、ＧＲ−７、およびＧＲ−２４の構造を次に示す。

（１．２）製剤の形態
(1.2.1) シームレスカプセル
シームレスカプセルは、発芽刺激物質を非水性溶媒に溶解させて得られる溶液を内容液とし、これを皮膜で取り囲む構造を有している。

発芽刺激物質を溶解させる非水性溶媒としては、各種油脂類、脂肪酸類、糖の脂肪酸エステル、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、鎖状エーテル、高級脂肪酸エステル、高級アルコール、テルペン類等を用いることができる。具体的には大豆油、米油、胡麻油、パーム油、コーン油、ピーナッツ油、綿実油、椰子油、菜種油、オリーブ油、カカオ脂、牛脂、豚脂、馬油、鯨油、マーガリン、ショートニング、融点が４０℃以下である水添油脂、脂肪酸モノグリセリド、脂肪酸ジグリセリド、脂肪酸トリグリセリド、蔗糖脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、石油エーテル、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、ジプロピルエーテル、エチルt−ブチルエーテル、ハロアルカン、酢酸エチル、酪酸エチル、デシルアルコール、ウンデシルアルコール、ミリスチルアルコール、セチルアルコール、樟脳油、薄荷油、α−ピネン、Ｄ−リモネン等を挙げることができるが、これらに限定されない。

本発明のカプセルの皮膜を形成するための基剤としては、タンパク質と水溶性多価アルコールとの混合物、タンパク質と水溶性多価アルコールと多糖類との混合物、もしくは多糖類と水溶性多価アルコールとの混合物等が挙げられる。上記タンパク質としては、例えばゼラチン、コラーゲン等があげられる。水溶性多価アルコールとしては、ソルビトール、マンニトール、グリセリン、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、グルコース、フルクトース、ガラクトース、アラビノース、マンノース、ラムノース、マルトース、ラフィノース、スクロース、エリスリトール、マルチトール、トレハロース、ラクトース、キシロース等を挙げることができる。多糖類としては、寒天、ゲランガム、キサンタンガム、ローカストビーンガム、ペクチン、サイリウムシードガム、グアーガム、ファーセレラン、アラビノガラクタン、アラビノキシラン、アルギン酸塩、カラギナン、アラビアガム、デキストリン、変性デキストリン、デンプン、化工デンプン、プルラン、カルボキシメチルセルロース塩等があげられる。アルギン酸塩、ゲランガム、ペクチン、もしくはカラギナンを使用する場合は、適宜アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩などを添加してもよい。

上記発芽刺激物質は、上記非水性溶媒中に、好ましくは１０^−１０〜１０^−５モル／Ｌ、さらに好ましくは１０^−８〜１０^−６モル／Ｌの濃度で溶解させる。このようにして得られる溶液、および上記皮膜を形成するための基材を溶媒中に含む液状物を用い、当該分野で一般に用いられるシームレスカプセルの製造法により、発芽刺激物質を含むシームレスカプセルが調製される。例えば、特許文献１に記載されている２重ノズルを用いる滴下法で調製することができる。

上記シームレスカプセルは、好ましくは、水との接触により２〜１０日後に該発芽刺激物質を放出を開始する性質を有する。このような性質を付与するために、該カプセルの皮膜の架橋処理および該カプセルの被覆処理のうちの少なくとも一方の表面処理を行い、カプセル皮膜の水に対する崩壊速度を制御することが好ましい。

上記皮膜の架橋処理は、タンパク質を含む皮膜の処理に好適である。例えば、従来から知られている架橋剤を用いた化学反応による架橋、あるいは酵素反応による架橋を採用することができる。

化学反応による架橋に用いられる架橋剤としては、アルデヒド、ケトン、ミョウバン、クロムイオンを放出し得る化合物などが挙げられる。アルデヒドおよびケトンは、アルギニン、リジン、ヒスチジンなどの塩基性アミノ酸において、α−アミノ基以外の塩基性部位と反応してシッフ塩基あるいはエナミンを生じることにより、架橋を行う性能を有する。ミョウバンおよびクロムイオンは、グルタミン酸、アスパラギン酸などの酸性アミノ酸において、α−カルボキシル基以外のカルボキシル基とイオン結合を形成することにより、架橋を行う性質を有する。本発明に用いられ得る架橋剤としては、次の化合物が挙げられる：ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、グリオキサール、グルタルアルデヒド、シンナムアルデヒド、バニリルアルデヒド、アセトン、エチルメチルケトン、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、カリミョウバン、アンモニウムミョウバン、クロムミョウバン等。これらの架橋剤により皮膜の架橋処理を行う場合は、例えば上記方法により湿カプセルを調製した後、充分水洗し、架橋剤を含む水溶液に加え、皮膜表面部分の架橋を行う。

架橋剤の使用量、作用させる時間は、架橋剤によっても異なる。具体的には、０．１〜１０％、好ましくは０．５〜２％の架橋剤を含む水溶液に得られたカプセルを加え、１０〜３００秒間接触させる。通常、撹拌することにより効果的に接触が行われる。架橋剤を含む水溶液の質量は、カプセル質量の１０〜１００倍が好適である。皮膜を架橋させた後、充分水洗することにより、架橋剤を含む水溶液を除去し、皮膜中に含まれる水分を乾燥により除去することにより発芽刺激物質を含むシームレスカプセルが得られる。このようにして化学反応による架橋処理が行われる。

酵素反応による架橋に用いられる酵素としては、トランスグルタミナーゼなどが挙げられる。トランスグルタミナーゼは、遊離アミノ基と遊離カルボキシル基とによりペプチド結合を形成させることにより架橋を達成させる機能を有する。トランスグルタミナーゼを用いて架橋を行う場合には、０．１〜１０％、好ましくは０．５〜２％の該酵素を含む水溶液に、上記方法により得られた未架橋のカプセルを加え、１〜３００分間接触させる。通常、撹拌することにより効果的に接触が行われる。架橋剤である酵素を含む水溶液の質量は、カプセル質量の１０〜１００倍が好適である。カプセルを水洗し、乾燥させることにより架橋されたシームレスカプセルが得られる。

上記の各処理により、カプセルの表面部分が架橋され、該部分の水に対する溶解性が低下する。架橋の度合いをコントロールするためには、例えば、架橋剤との反応時間を短くすること、あるいは皮膜成分にデキストリンやデンプンを加えることにより、架橋の度合いを低くすることが可能である。逆に、架橋剤との反応時間を長くすること、あるいは皮膜成分にタンパク質のみを使用するか皮膜成分のタンパク質含有量を高くすることにより、架橋の度合いを高くすることが可能である。架橋剤のｐＨおよび温度を調整することにより、架橋の度合いを調整することも可能である。

シームレスカプセルの被覆処理を行う場合は、湿カプセルを乾燥させた後、各種被覆用の基材および可塑剤を用い、常法に従って被覆処理が行われる。基材としては、次の化合物が用いられ得る：セラック、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリビニルピロリドン、ビニルピロリドン−酢酸ビニル共重合体、ゼイン、エチレンワックスなど。可塑剤としては、次の化合物あるいは材料が用いられ得る：ヒマシ油、菜種油、ジブチルフタレート、ポリエチレングリコール、グリセリン、ステアリン酸、脂肪酸エステル、ソルビタンパルミテート、ポリオキシエチレンステアレート、アセチル化モノグリセリド等。

上記シームレスカプセルに遮光剤を含有させることも好適である。その場合には、上記皮膜および内容液の少なくとも一方に遮光剤を含有させてシームレスカプセルを調製し、あるいは、被覆処理を行う場合は該被覆膜に含有させることが可能である。遮光剤としては、例えば、二酸化チタン、酸化亜鉛、三二酸化鉄、二酸化珪素、炭酸カルシウム、タルク、雲母等をあげることができる。

シームレスカプセルの平均粒径は、通常０.３〜１０ｍｍであり、特に本発明の高い効果を得るためには、０．５〜３ｍｍであることが好ましい。

このようにして得られたシームレスカプセルでは、室温で発芽刺激物質の活性を保持したまま６ヶ月以上保存することが可能であり、１０℃以下で保存する場合は、１年以上の長期保存が可能である。

（1.2.2）軟カプセル
軟カプセルは、シームレスカプセルの場合と同様、発芽刺激物質の非水性溶媒溶液を内容液とし、皮膜シートでこれを取り囲む構造を有する。

発芽刺激物質を含む内容液は、上記シームレスカプセルの場合と同様に調製され得る。皮膜シートの材料としては、上記シームレスカプセルの皮膜の材料と同様の材料が採用され得る。軟カプセルの調製においては、この材料は、常法に従ってシートとされ、上記内容液を用いて、一般的な軟カプセルの製造方法に従って、調製される。例えば、特許文献２に記載されている方法で調製することが可能であり、皮膜シートと内容液とを用い、ロータリーダイにより軟カプセルが調製される。

上記軟カプセルの場合も、水との接触により所定時間後、例えば２〜１０日後に該発芽刺激物質の放出を開始する性質を有することが望ましい。そのために、シームレスカプセルの場合と同様、カプセルの皮膜の架橋処理および該カプセルの被覆処理のうちの少なくとも一方の処理を行い、カプセル皮膜の水に対する崩壊速度を制御することが好ましい。

例えば、上記方法により得られた軟カプセルから、製造工程において付与された離型剤である油を、極性溶媒、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール等で洗浄することによって除去する。次いで、シームレスカプセルの場合と同様に、架橋処理および被覆処理のうちの少なくとも一方の処理を行うことにより、架橋または被覆された軟カプセルが得られる。

さらに、シームレスカプセルの場合と同様に、遮光剤を、上記皮膜シートおよび内容液の少なくとも一方に含有させて軟カプセルを調製し、あるいは、被覆処理を行う場合は該被覆膜に含有させることが可能である。遮光剤としては、シームレスカプセルに用いられるのと同様の化合物が利用され得る。

軟カプセルの長径は、通常３〜１６ｍｍ、短径は、通常２〜１０ｍｍであり、特に本発明の高い効果を得るためには、長径が５〜７ｍｍ、短径が２〜３ｍｍであることが好ましい。

このようにして得られた軟カプセルでは、室温で発芽刺激物質の活性を保持したまま６ヶ月以上保存することが可能であり、１０℃以下で保存する場合は、１年以上の長期保存が可能である。

(1.2.3) 硬カプセル
硬カプセルは、あらかじめ成形して得られるカプセル本体のボディ部分に、内容物として、発芽刺激物質および賦形剤を含む粉末、あるいは発芽刺激物質および非水性溶媒を含む内容液を充填し、これにカプセル本体のキャップをかぶせて封止することにより製造される。カプセル本体の基材としては、ゼラチン、コラーゲン、メチルセルロース、セルロースアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、ポリビニルアルコール、ポリビニルアルコール−アクリルメチルエステルなどが用いられる。上記賦形剤としては、無水ケイ酸、合成ケイ酸アルミニウム、乳糖、コーンスターチ、結晶セルロースなどが挙げられる。発芽刺激物質および非水性溶媒を含む内容液としては、上記シームレスカプセルの場合と同様の内容液が用いられ得る。内容液を含有させる場合には、通常、内容液が漏出しないように、ボディ部分をキャップにより封止した後、シーリングが行われる。

上記硬カプセルの場合も、水との接触により所定時間後、例えば２〜１０日後に該発芽刺激物質の放出を開始する性質を有することが望ましい。そのために、シームレスカプセルの場合と同様、カプセル本体の架橋処理および該カプセルの被覆処理のうちの少なくとも一方の処理を行い、カプセル皮膜の水に対する崩壊速度を制御することが好ましい。

硬カプセルの場合も、上記シームレスカプセルの場合と同様に、遮光剤を含有させることが可能である。遮光剤は、カプセルのボディ本体の製造時に該ボディ本体に含有させること、発芽刺激物質および賦形剤を含む粉末に含有させること、および内容物に含有させることが可能であり、これらのうちの少なくとも１箇所に含有させることが好ましい。被覆処理を行う場合は、該被覆膜に遮光剤を含有させることも可能である。遮光剤としては、上記シームレスカプセルの場合と同様の化合物を使用することができる。

このようにして得られた硬カプセルでは、室温で発芽刺激物質の活性を保持したまま６ヶ月以上保存することが可能であり、１０℃以下で保存する場合は、１年以上の長期保存が可能である。

(1.2.4) マイクロカプセル
マイクロカプセルは、シームレスカプセルと同様に、発芽刺激物質を非水性溶媒に溶解させて得られる溶液を内容液とし、これを皮膜で取り囲む構造を有するが、その粒子が後述のように極めて微細であることがシームレスカプセルと異なる。

このようなマイクロカプセルは、当該分野で一般的に用いられる方法、例えば、特許文献３に記載の方法によって製造され得る。例えば、まず、シームレスカプセルの場合と同様に、発芽刺激物質を含む非水性溶媒溶液を内容液として調製する。これを、皮膜を形成するための基材を溶媒中に含む液状物に加えて撹拌することにより、Ｏ／Ｗエマルションが形成される。これは、一般にコアセルベーション法として知られる方法である。

上記マイクロカプセルの場合も、水との接触により所定時間後、例えば２〜１０日後に該発芽刺激物質の放出を開始する性質を有することが望ましい。そのために、シームレスカプセルの場合と同様、マイクロカプセルの架橋処理および該カプセルの被覆処理のうちの少なくとも一方の処理を行い、カプセル皮膜の水に対する崩壊速度を制御することが好ましい。

マイクロカプセルの場合も、上記シームレスカプセルの場合と同様に、遮光剤を含有させることが可能である。遮光剤は、上記内容液に含有させること、または皮膜形成用の液状物に含有させることが可能である。あるいは、コアセルベーションを行っている系に遮光剤を混合することも可能であり、被覆処理を行う場合は、該被覆膜に遮光剤を含有させることも可能である。上記のうちの少なくとも１つにより、遮光剤を含有させることが好ましい。遮光剤としては、上記シームレスカプセルの場合と同様の化合物を使用することができる。

マイクロカプセルの平均粒径は、通常、０.０１〜１ｍｍであり、特に本発明の高い効果を得るためには、粒径は、０．１〜０．８ｍｍであることが好ましい。

このようにして得られたマイクロカプセルでは、室温で発芽刺激物質の活性を保持したまま６ヶ月以上保存することが可能であり、１０℃以下で保存する場合は、１年以上の長期保存が可能である。

(1.2.5) ビーズ
ビーズは、シームレスカプセルの製造における発芽刺激物質を含む内容液を、皮膜を形成するための基材を溶媒中に含む液状物に懸濁させ、これを球状に整形して得られる。このビーズは、当該分野で一般に利用される技術で調製することができる。例えば、上記懸濁液を、針の先から空気中を経て、凝固油中に噴出させることによって、ビーズが調製される。あるいは、後述のキューブを調製後、これを湿潤させ、温度をかけて、製丸器を用いて球状に成形することによっても得られる。

上記ビーズの場合も、水との接触により所定時間後、例えば２〜１０日後に該発芽刺激物質の放出を開始する性質を有することが望ましい。そのために、ビーズの架橋処理および被覆処理のうちの少なくとも一方の処理を行い、ビーズの水に対する崩壊速度を制御することが好ましい。例えば、得られたビーズを充分水洗し、シームレスカプセルの場合と同様に、架橋剤による架橋処理または被覆処理が行われる。

上記各製剤の場合と同様に、上記内容液、皮膜を形成するための基材を含む液状物、および被覆剤のうちの少なくとも１つに遮光剤を含有させることも好適である。

ビーズの平均粒径は、通常、１〜６ｍｍであり、特に本発明の高い効果を得るためには、粒径は、１〜３ｍｍであることが好ましい。

このようにして得られたビーズは、室温で発芽刺激物質の活性を保持したまま６ヶ月以上保存することが可能であり、１０℃以下で保存する場合は、１年以上の長期保存が可能である。

(1.2.6) 錠剤および顆粒剤
錠剤および顆粒剤は、上記発芽刺激物質を用い、当該分野で使用される錠剤および顆粒剤の一般的な製造方法を利用して製造され得る。

例えば、上記発芽刺激物質と汎用の製剤添加剤とを混合して、常法により錠剤または顆粒剤が製造される。製剤添加剤としては、無水ケイ酸、合成ケイ酸アルミニウム、乳糖、コーンスターチ、結晶セルロース等の賦形剤；アラビアガム、ゼラチン、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシプロピルセルロース等の結合剤；ステアリン酸マグネシウム、タルク、無水ケイ酸等の滑沢剤；コーンスターチ、カルボキシメチルセルロースカルシウム等の崩壊剤等がある。

上記各製剤の場合と同様に、水との接触により所定時間後、例えば２〜１０日後に該発芽刺激物質の放出を開始する性質を有することが望ましい。そのために、被覆処理が行われ得る。例えば、製剤形態が錠剤の場合には、当該分野で一般に利用される技術を用いることにより、裸錠を得た後、シームレスカプセルの場合と同様の被覆処理が行われる。製剤形態が顆粒剤の場合、当該分野で一般に利用される乾式法、湿式法などの技術が採用される。例えば、湿式法のひとつである押し出し造粒法により細い円柱状の成形体を得、これを適当な長さに裁断して顆粒を得る。次いでシームレスカプセルと同様の被覆処理が行われる。

遮光剤は、シームレスカプセルの場合と同様の化合物を使用でき、上記製剤添加剤との混合時に添加するか、上記被覆処理を行うときに該被覆剤に含有させることができる。

錠剤の直径は、通常３〜８ｍｍ、厚みは１〜１０ｍｍであり、特に本発明の高い効果を得るためには、直径は、３〜４ｍｍ、厚みは１〜３ｍｍであることが好ましい。

顆粒剤の直径は、通常０．５〜２ｍｍであり、特に本発明の高い効果を得るためには、直径は、１〜１．５ｍｍ、長さは２〜３ｍｍであることが好ましい。

このようにして得られた錠剤および顆粒剤では、室温で発芽刺激物質の活性を保持したまま６ヶ月以上保存することが可能であり、１０℃以下で保存する場合は、１年以上の長期保存が可能である。

(1.2.7) シートおよびキューブ
シートは、軟カプセルの製造時に調製されるシートと同様の方法でシートを調製することにより得られるが、このときに発芽刺激物質および必要に応じて遮光剤を含有させ、これらの材料を含有するシートとされる。キューブは、このようなシートをやや厚手に調製し、これを常法に従いカッティングし、立方体状とすることにより得られる。

上記シートおよびキューブの場合も、水との接触により所定時間後、例えば２〜１０日後に該発芽刺激物質の放出を開始する性質を有することが望ましい。そのために、シームレスカプセルの場合と同様、シートまたはキューブの表面部分の材料の架橋処理および被覆処理のうちの少なくとも一方の処理を行い、シートまたはキューブを構成する材料の水に対する崩壊速度を制御することが好ましい。処理後のシートおよびキューブは、充分水洗後、乾燥させる。

さらに、上記各製剤の場合と同様に、遮光剤を、上記シートに含有させることが好ましい。被覆処理を行う場合は該被覆膜に含有させることが可能である。遮光剤としては、シームレスカプセルに用いられるのと同様の化合物が利用され得る。

このようにして得られたシートおよびキューブは、室温で発芽刺激物質の活性を保持したまま６ヶ月以上保存することが可能であり、１０℃以下で保存する場合は、１年以上の長期保存が可能である。

（２）植物根寄生植物の発芽刺激物質を含む製剤を用いた植物根寄生植物の防除方法
上記で得られた製剤は、植物根寄生植物を枯死させる目的で、植物栽培土壌に散布される。ここで、植物栽培土壌とは、植物の栽培を目的とする土壌であって、田、畑などを包含する。上記散布量は、特に限定されないが、通常、植物栽培土壌１ｍ^２あたり、発芽刺激物質換算で０．５μｇ〜１０μｇである。

植物栽培土壌への散布により、製剤は水と接し、これにより製剤が崩壊して内容物である発芽刺激物質が放出される。製剤の崩壊速度は、上記製剤の材料の種類、架橋、被覆などの処理の度合により、任意に調節することが可能である。好適には、水との接触により、２〜１０日後に製剤が崩壊し、該発芽刺激物質の放出を開始する。これにより、土壌中に存在していた植物根寄生植物の種子の発根が生じる。しかし、土壌中には、寄生する植物の根が存在しないため、かつ土壌から養分を吸収できないため、発根した植物根寄生植物は枯死する。上記発芽刺激物質の放出は、通常１０〜２０日後に終了するように設計される。

上記製剤による植物根寄生植物の発芽刺激物質の発芽誘導および放出挙動は、生物学的または化学的に評価することができる。例えば、生物学的には、ストライガの種子を用いて評価することができ、化学的には、高速液体クロマトグラフィー等での評価を行うことができる。

本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが，本発明は以下の実施例に限定されない。なお、実施例及び比較例において「％」は質量基準である。

発芽刺激物質として用いているストリゴールは、以下のようにして得た。

コウモリカズラ（Menispermum dauricum）の根をガンボルグＢ５培地中で６週間培養して得た培養液より非特許文献４に記載の方法により単離した。ストリゴール含有量は、非特許文献５に記載の方法で得られたものを標品として高速液体クロマトグラフを用いて定量した。（クロマト条件、カラム：ＣＮ（２５０´４．６ｍｍ）、溶離液： ＭｅＯＨ：Ｈ_２Ｏ＝５０：５０、流速：０．５ｍＬ／分、検出器： ＵＶ (２４０ ｎｍ)）。発芽刺激物質として用いているＧＲ−２４は、非特許文献６に記載の方法により得た。

（実施例１．１）シームレスカプセルの製造
ＧＲ−２４の１０ｍｇを大豆油１ｋｇに溶解させ、シームレスカプセルの内容液を得た。シームレスカプセルの外層の調製に用いる皮膜材料懸濁液は、ゼラチン３５０ｇ、二酸化チタン（平均粒径２７０ｎｍ）５０ｇ、および分子量が約４００であるポリエチレングリコール１００ｇを蒸留水２ｋｇに加え、６０℃にて攪拌して懸濁させることにより得た。

上記内容液を、二重管ノズルの内側ノズルから、６０℃に加熱した皮膜材料懸濁液を外側のノズルから同時に噴出させ、形成される２層構造の液滴を１２℃の凝固油中に滴下した後、冷却して、湿カプセルを得た。得られた湿カプセルから凝固油を除いた後、充分水洗した。得られたカプセル５００ｇを、０．５％のグルタルアルデヒド水溶液１０Ｌ中に加えて、２０℃で３０秒間撹拌し、架橋を行った。カプセルを回収し、水洗後、ドラム乾燥することにより、粒径２ｍｍのシームレスカプセルを２４０ｇ得た。

（実施例１．２）軟カプセルの製造
ストリゴール１０ｍｇをナタネ油３００ｇに溶解させて、軟カプセルの内容液を得た。軟カプセルの皮膜に用いるゼラチン膜は、ゼラチン３７０ｇ、二酸化チタン（平均粒径２７０ｎｍ）２０ｇ、グリセリン１００ｇを、蒸留水２００ｇに加えて、６０℃で攪拌して懸濁させ、これをシート状に成形することにより得た。このゼラチン膜が一対の回転円筒型金型の間に送られ、これと連動するポンプで内容液をゼラチン膜間に噴出することにより、カプセルの調製を行った。得られたカプセル４００ｇを転動造粒器に入れ、セラック１０ｇおよびヒマシ油１ｇをメタノール−酢酸エチル（１：１）混液４００ｇに溶解させた溶液を、被覆膜厚０．３ｍｍとなるように噴霧した。このようにして、長径４ｍｍ、短径３ｍｍの被覆軟カプセルを４００ｇ得た。

（実施例１．３）硬カプセルの製造
ストリゴール１０ｍｇをコーンスターチ３００ｇに分散させて、硬カプセルの内容物を得た。硬カプセルの本体としては、市販の二酸化チタン含有局方５号のカプセルを用いた。上記内容物を常法によりカプセル本体に充填し、得られたカプセル１００ｇを転動造粒器に入れ、セラック１０ｇおよびヒマシ油１ｇを１：１メタノール−酢酸エチル混液４００ｇに溶解させたものを、被覆膜厚０．３ｍｍとなるように噴霧し、被覆硬カプセルを１００ｇを得た。

（実施例１．４）コアセルべーション法を用いたマイクロカプセルの製造
ゼラチン８５ｇ、アラビアガム９ｇ、酸化亜鉛５ｇおよび蒸留水８１０ｇを５０℃で混合し、３６℃に冷却した。得られた水性液に、ＧＲ−２４を０．０１％の割合で含有する大豆油７５０ｇを混合し、撹拌することにより０．２ｍｍの粒径の油滴を形成させた。次いで、これに３６℃の蒸留水４ｋｇを添加した。得られた混合物をゆっくり２０℃に冷却し、該混合物の５倍容量のトランスグルタミナーゼ（味の素（株）製：アクティバＴＧ−Ｓ）１％水溶液を添加して、３００分間撹拌し、架橋を行った。生じた固体を濾過によって回収し、乾燥することにより、約０．４ｍｍの粒径のマイクロカプセルを１．２ｋｇ得た。

（実施例１．５）錠剤の製造
ストリゴール１０ｍｇ、乳糖２５０ｇ、コーンスターチ４５ｇおよびカルボキシメチルセルロースカルシウム２０ｇを転動造粒機に入れ、予熱混合し、ヒドロキシプロピルセルロース１．７ｇを含む水溶液３４ｇをスプレーして、造粒末を得た。ここにカルボキシメチルセルロースカルシウム１００ｇおよびタルク４０ｇを加えて混合し、この混合末を打錠機により打錠し、裸錠を得た。メタノール８００ｇにセラック４０ｇおよびヒドロキシプロピルメチルセルロース４０ｇを溶解させ、得られた溶液に酸化亜鉛１０ｇを分散させて被覆液を得た。上記裸錠にこの被覆液を噴霧し、被覆膜厚０．３ｍｍの錠剤を得た。

（実施例１．６）顆粒剤の製造
実施例１．５と同様の操作により、ストリゴール、乳糖、コーンスターチ、およびカルボキシメチルセルロースカルシウムを含み、ヒドロキシプロピルセルロースでコートされた造粒末を得た。この造粒末を、押出成型器を用いて顆粒とした。これとは別に、メタノール８００ｇにセラック４０ｇおよびヒドロキシプロピルメチルセルロース４０ｇを溶解させ、得られる溶液に二酸化チタン１０ｇを分散させ、被覆液を得た。次いで、上記顆粒にこの被覆液を噴霧し、被覆膜厚０．３ｍｍの顆粒剤を得た。

（実施例１．７）ビーズの製造
ストリゴール１０ｍｇ、ゼラチン２２５ｇ、二酸化チタン（平均粒径 ２７０ｎｍ）１５ｇ、およびグリセリン６０ｇを、蒸留水４００ｇに６０℃において溶解させ、これを厚さ１．３ｍｍのシートに成形した。得られたシートを１．３ｍｍ角に裁断した後、充分水洗し、３５℃に暖めた製丸器を用いてビーズとした。得られたビーズ５０ｇを、１Ｌの０．５％のグルタルアルデヒド水溶液中に加えて２０℃で４０秒間撹拌して架橋させた。ビーズを再度水洗後、ドラム乾燥することにより、粒径１ｍｍのビーズを２１ｇ得た。

（実施例２．１〜２．７）各種製剤の製造
遮光剤である二酸化チタンまたは酸化亜鉛の代わりにデキストリンを用いたこと以外は、各々実施例１．１〜１．７と同様に操作し、各々の形態の製剤を得た。実施例２．３においては、二酸化チタンを含有せずデキストリンを含有すること以外は局方５号と同様のカプセルを用いた。

（比較例１．１〜１．７）各種製剤の製造
架橋を行わなかったこと、あるいは被覆を行わなかったこと以外は、各々実施例１．１〜１．７と同様に操作し、各種製剤を得た。

（実施例３）生物学的活性試験１
実施例１．１〜１．７、実施例２．１〜２．７、および比較例１．１〜１．７で得られた製剤を、次に示すストライガ（S. hermonthica）の種子の発芽活性試験に供した。

ストライガ種子を、滅菌、洗浄した後、乾燥させた。乾燥させたストライガの種子を、直径８ｍｍの滅菌したグラスフィルターペーパー上に約５０粒のせ、これに水を含ませて３０℃で２４時間種子に充分吸水させた。その後、９０ｍｍの濾紙に蒸留水を含ませておき、その中心に上記実施例または比較例の製剤（軟カプセル、硬カプセル、錠剤については１粒、それ以外の製剤では１０ｍｇ）を載置し、中心から同心円上の所定の距離の位置に種子を載せたグラスフィルターペーパーを１個ずつ載置した。濾紙の中心から各グラスフィルターペーパーの中心までの距離は、１０ｍｍ、１６ｍｍ、および２４ｍｍであった。蛍光灯により９６時間照射（５０００ルクス）を行った後、実体顕微鏡（倍率３０倍）を用いてストライガ種子の発芽数を調べ、発芽率を計算した。濾紙の中心からの各距離におけるグラスフィルターペーパー上の、ストライガ種子の発芽率を表１に示す。

表１から、いずれの実施例においても９６時間（４日）後に良好な発芽率が観察されることから、製剤中の発芽刺激物質は光や水の影響を受けて分解せず、９６時間後まで活性を保持していることがわかる。特に遮光剤を含む実施例１．１〜１．７の製剤は、その性能が高いことがわかる。

（実施例４）生物学的活性試験２
実施例１．１〜１．７で得られた製剤を用い、実施例３に準じて発芽試験を行った。この試験は、９０ｍｍの濾紙に含ませる蒸留水を、０．０５Ｍトリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン−塩酸（ｐＨ８．０）緩衝液に変更したこと以外は、実施例３と同様である。ストライガ種子の発芽率を表２に示す。

表２から、ｐＨ８．０緩衝液を用いた系においても実施例の製剤から放出される発芽刺激物質が根寄生植物の発芽に対して効果を与えたことがわかる。

（実施例５）生物学的活性試験３
実施例１．１〜１．７、および実施例２．１〜２．７で得られた製剤を静置し、蛍光灯照射下（５０００ｌｕｘ）、４０℃にて３ヶ月間保持した。次いで、実施例３と同様の試験を行い、ストライガ種子の発芽率を計算した。その結果を表３に示す。

表３から、遮光剤を含む製剤は、より長期間にわたり該製剤中の発芽刺激物質の活性を保持し得ることがわかる。

本発明によれば、発芽刺激物質の放出が制御可能な製剤が植物栽培土壌に散布される。そのため、植物根寄生植物の種子が休眠から醒める時にあわせて発芽刺激物質の放出を開始させることが可能となり、宿主植物の根が無い時に植物根寄生植物の種子を発芽させ、発芽した種子を枯死させることができる。従って、本発明の方法により、植物根寄生植物を容易に防除することが可能となり、植物根寄生植物による農業生産の被害を効果的に阻止し得る。

Claims (8)

1. 植物根寄生植物の発芽刺激物質を含み、タンパク質を含む皮膜をアルデヒドまたは酵素で架橋処理する表面処理が施されている、植物根寄生植物発芽制御用製剤であって、該発芽刺激物質が、ストリゴール、ソルゴラクトン、ＧＲ−７およびＧＲ−２４でなる群から選択される少なくとも１種である、製剤。
2. 前記アルデヒドが、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、グリオキサール、およびグルタルアルデヒドでなる群から選択される少なくとも１種である、請求項１に記載の製剤。
3. 前記酵素がトランスグルタミナーゼである、請求項１に記載の製剤。
4. 植物根寄生植物の発芽刺激物質を含み、セラック、あるいはセラックおよびヒドロキシプロピルメチルセルロースを用いて被覆処理する表面処理が施されている、植物根寄生植物発芽制御用製剤であって、該発芽刺激物質が、ストリゴール、ソルゴラクトン、ＧＲ−７およびＧＲ−２４でなる群から選択される少なくとも１種である、製剤。
5. 前記製剤が、シームレスカプセル、軟カプセル、硬カプセル、マイクロカプセル、ビーズ、錠剤、顆粒剤、キューブ、およびシートでなる群から選択される、請求項１から４のいずれかに記載の製剤。
6. 遮光剤をさらに含む、請求項１から５のいずれかに記載の製剤。
7. 前記遮光剤が、二酸化チタン、酸化亜鉛、および炭酸カルシウムでなる群から選択される少なくとも１種である、請求項６に記載の製剤。
8. 請求項１から７のいずれかに記載の製剤を植物栽培土壌に散布する工程を包含する、植物根寄生植物の防除方法。